地貌特征
無障壁的砂質(zhì)海岸環(huán)境通常以發(fā)育海灘地貌為特征。根據(jù)海岸地貌、水動(dòng)力狀況和沉積物特征,一個(gè)典型的無障壁砂質(zhì)海岸可以劃分為如下幾個(gè)單元:海岸沙丘、后濱、前濱、近濱(或臨濱)等幾個(gè)單元。
海岸沙丘的下界,大致位于最大風(fēng)暴漲潮位附近。后濱系沙丘下界與平均高潮線之間地帶,即相當(dāng)于潮上帶,在該帶內(nèi)可發(fā)育海灘脊及灘肩等地貌特征,平均高水面和平均低水面之間的地區(qū)為前濱,即相當(dāng)于潮間帶,在無潮汐的地區(qū),前濱通常不發(fā)育。后濱可直接過渡為臨濱或近濱,近濱位于平均低潮線與最高波基面之間(浪基面)的地區(qū),屬于潮下帶,前濱和近濱地區(qū)常發(fā)育有沿岸砂壩。1
主要亞環(huán)境的沉積特征濱岸沙丘亞相位于潮上帶的向陸一側(cè),為特大風(fēng)暴時(shí)潮水能到達(dá)的最高水位。它包括濱岸沙丘、海灘脊、砂崗等沉積單元。
1、濱岸沙丘
濱岸沙丘是指濱岸沙經(jīng)風(fēng)的作用改造而成的低沙丘或沙丘帶。這些小沙丘呈長脊?fàn)罨蛐略滦窝刂0斗植?,可占?jù)相當(dāng)寬的地帶。海(濱岸)沙丘的層理,為典型的風(fēng)成沙丘交錯(cuò)層、其形態(tài)類型多屬大型板(槽)狀交錯(cuò)層理,交錯(cuò)層理的前積紋層傾角陡(30~40o)與一般風(fēng)成沉積物的構(gòu)造類似。此外,濱岸沙丘經(jīng)常出現(xiàn)層系界限為上凸形的前積交錯(cuò)層理和小規(guī)模的變形構(gòu)造。
2、海灘砂脊
海灘砂脊是高潮線附近由粗粒沉積物組成連續(xù)的線狀隆起地貌單位(包括岸堤),它位于后濱帶的暴風(fēng)浪所達(dá)到的極限位置。這些線狀的砂脊可以呈單個(gè)或一組出現(xiàn),走向平行于海岸線。高可數(shù)米,寬可數(shù)十米,長數(shù)百米至數(shù)公里。沙脊沉積物與下伏沉積物之間有一沖刷面。
3、千尼爾沙崗
千尼爾(Chenier)沙崗一詞來自法文Lechene原意為橡樹,即被植物覆蓋的意思,它是在濱海沼澤(和泥坪)呈向海方向形成的一種較低的(3~6)米狹長的樹木繁生的海灘沙脊。其長軸方向平行于海岸線,濱岸沼澤可能由這種砂崗的形成而與海隔開。1
后濱亞相位于平均高潮線以上,只有在特大風(fēng)暴和異常高潮時(shí)才能遭受到波浪的作用。這是一片平坦而又干涸的狹長地帶。其沉積物主要以砂為主,并常見有貝殼,有時(shí)甚至可由暴風(fēng)浪形成介殼層,介殼凸面向上。
前濱沉積前濱位于平均高潮線和平均低潮線之間的地帶(潮間帶),系海灘沉積的主要部分。地形較平坦,是海灘下部逐漸向海傾斜的平緩斜坡地帶。前濱帶的發(fā)育與海岸地形(或坡度)和潮汐作用有關(guān),如果海岸地形較陡而又無潮汐作用,則前濱不發(fā)育,后濱可直接過渡為近濱,反之亦然。
前濱帶的主要層理類型為海灘沖洗交錯(cuò)層理,即大型平緩楔狀交錯(cuò)層理,其特點(diǎn)是細(xì)層或紋層平行,層系低角度相交。紋層在平行海岸方向延伸可達(dá)30m,在垂直海岸方向上也近10m。各紋層有特殊的分選性,具逆粒構(gòu)造。紋層組成或?qū)酉档膬A角一般來說,顆粒愈粗,海灘斜坡傾斜越大,紋層的傾角的陡緩與沉積顆粒的粗細(xì)和海灘斜坡傾角的大小密切相關(guān)。一般來說,顆粒愈粗,海灘坡傾斜越大,紋層的傾角也就愈大。因此,前濱帶以波浪的沖洗作用為特征。
近濱沉積(或臨濱沉積)系指平均低潮線與浪基面之間的地區(qū)(潮下帶)與海底相交,它經(jīng)常浸沒于水下,與濱外帶之間有不同寬度的過渡地帶。其表面也常存在一個(gè)或多個(gè)平行岸線分布的不對(duì)稱狀沿岸沙壩,這種沙壩形成于破浪帶,其沉積物稍粗,主要來源于岸處和陸地。其發(fā)育程度與海岸的波浪能量大小有關(guān)。海岸的波能越弱,則沿岸沙壩的數(shù)量就越少。在沿岸沙壩向陸一側(cè)伴有凹槽。1
沉積序列與模式在海岸發(fā)展的地史過程中,隨著海進(jìn)、海退的發(fā)生,可形成進(jìn)積型和退積型的海岸垂向沉積層序。一般來說,在古代地層剖面中以進(jìn)積型垂向?qū)有蜃畛R姟T诤F矫嫦鄬?duì)穩(wěn)定和沉積物供給充足的條件下,或當(dāng)沉積速率超過海平面上升速率時(shí),海灘由于不斷加積而向海推進(jìn)。近岸沉積物依次疊加在遠(yuǎn)岸沉積物之上。從而形成一個(gè)自下而上逐漸變粗的沉積層序。沉積相也相應(yīng)地發(fā)生變化,自下而上依次出現(xiàn)濱外泥(陸架泥)、下濱面(臨濱)、上濱面或前濱、最上為海岸風(fēng)成沙丘或?yàn)┥?。各沉積相的基本特點(diǎn)如下:
一)陸架泥相
也稱濱外(Offshore)泥相,位于正常天氣波基面以下,為濱外的陸棚淺海沉積。主要組成為粉砂質(zhì)泥及泥,具水平層理,但常因底棲生物強(qiáng)烈擾動(dòng)而破壞。生物擾動(dòng)構(gòu)造非常發(fā)育,含有正常淺海化石及豐富的遺跡化石。如遭受風(fēng)暴影響則夾有粉砂、細(xì)砂或貝殼層等風(fēng)暴沉積夾層,并可產(chǎn)生風(fēng)暴遞變層理和丘狀交錯(cuò)層理。
二)過渡相
在正常天氣下波基面附近。主要沉積物為粉砂質(zhì)泥及泥質(zhì)粉砂,以水平層理及小型浪層沙紋層理為主。生物擾動(dòng)強(qiáng)烈,常夾有粉砂及細(xì)砂層(為風(fēng)暴浪產(chǎn)物)。遺跡化石和正常海相化石常見。
三)臨濱砂相(濱面)
也稱近濱,可以進(jìn)一步劃分為三個(gè)亞相,即上、中、下臨濱。國外更多的稱濱面(Shoreface),并將其劃分為兩個(gè)帶(上、下濱面)。其沉積物以粉砂及中細(xì)粒砂為主,自下而上粒度變粗。層理有水平層理(下臨濱為主)、不對(duì)稱小浪成沙紋交錯(cuò)層理及大型浪成交錯(cuò)層理(中、上臨濱常見)。生物擾動(dòng)構(gòu)造向上逐漸減弱。
四)前濱砂相
位于臨濱帶之上,相當(dāng)于潮間環(huán)境。沉積物主要為細(xì)—中粒級(jí)砂,高波能海岸以中—粗粒砂沉積為主。并可有礫石層(尤其是礫石海灘)。在此帶由于沿岸流與回流的形成,通??砂l(fā)育沿岸砂壩和回流水道(當(dāng)發(fā)育在前濱時(shí),也稱灘砂水道),無論是高能環(huán)境,還是低能環(huán)境均以反韻律為特征,水道中則以流水沙紋為典型,而沙壩中則以浪成沙紋為主。前者為不對(duì)稱型,后者為對(duì)稱型。海灘中沖洗層理與不同方向的交錯(cuò)層理發(fā)育。以及大量暴露構(gòu)造發(fā)育是前濱帶的典型特征。生物化石稀少,偶可見破碎的生物貝殼。
五)后濱相
沉積物以細(xì)砂為主,并夾有粉砂質(zhì)泥或沼澤層。在風(fēng)暴浪的影響下可形成由各種生物碎屑混雜堆積的透鏡狀?yuàn)A層和海灘沙脊;有時(shí)后濱相不發(fā)育。
六)海岸沙丘相
為成熟度最好的純凈石英砂體,以大型風(fēng)成沙丘交錯(cuò)層理為特征。缺乏細(xì)粒的泥及生物化石。1